(57)【要約】【課題】副偏向装置の消費電力のばらつきを抑え、且つ、消費電力を低減する。【解決手段】投写管用偏向装置は、ラスタ生成用の主偏向装置とコンバーゼンス補正用の副偏向装置とを備える。副偏向装置３１は、少なくとも副水平偏向コイル３２、副垂直偏向コイル３３、及び副コア３４を備える。主偏向装置が備えられる投写管装置の管軸をＺ軸とすると、副コア３４はＺ軸を中心軸とする略円筒形状を有する。副コア３４の中心軸から副コア３４の内面及び外面までの最短距離をそれぞれＲｎ、Ｒｇとしたとき０．７６≦Ｒｎ／Ｒｇ≦０．８１５を満足する。【選択図】図１０
2007265724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラスタ生成用の主偏向装置とコンバーゼンス補正用の副偏向装置とを備えた投写管用偏向装置であって、
前記副偏向装置は、少なくとも副水平偏向コイル、副垂直偏向コイル、及び副コアを備え、
前記主偏向装置が備えられる投写管装置の管軸をＺ軸としたとき、前記副コアは前記Ｚ軸を中心軸とする略円筒形状を有し、
前記副コアの中心軸から前記副コアの内面までの最短距離を最短内半径Ｒｎ、前記副コアの中心軸から前記副コアの外面までの最短距離を最短外半径Ｒｇ、最短内半径Ｒｎの最短外半径Ｒｇに対する比をｒ（ｒ＝Ｒｎ／Ｒｇ）としたとき、０．７６≦ｒ≦０．８１５を満足することを特徴とする投写管用偏向装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投写管用偏向装置を備える投写管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写管用偏向装置、及びこれを備えた投写管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に投写型のプロジェクションテレビにおいては、レッド、グリーン、ブルーのラスタを、それぞれの色を発する３本の投写管装置で生成することで画像を創り出している。３本の投写管装置の組み立て誤差などによりプロジェクションテレビのスクリーン上でしばしばミスコンバーゼンス（色ずれ）を生じることがある。このミスコンバーゼンスはプロジェクションテレビの補正回路により補正されている。
【０００３】
図１は投写管装置が備える偏向装置２の分解斜視図である。偏向装置２は、スクリーン側から、主偏向装置３、副偏向装置４、バックカバー５、センタリングマグネット６をこの順に備える。図中、Ｚ軸は偏向装置２が搭載される投写管装置の管軸である。プロジェクションテレビの補正回路から副偏向装置４に適当な電力を供給して、ミスコンバーゼンスを補正することは一般に行なわれている。この補正電力は、プロジェクションテレビの全消費電力の１０％以上を占めることが知られており、省エネに関する要求が高まっている近年において、テレビセットメーカは苦しい設計を強いられている。
【０００４】
この補正電力を低減するために副偏向装置の消費電力を低減する従来技術が、特許文献１に開示されている。図２は特許文献１の副偏向装置７の正面図であり、図３はその分解斜視図である。副偏向装置７は、副水平偏向コイル８と、副垂直偏向コイル９と、互いに同一形状である第一の副コア１０及び第二の副コア１１とから成る。第一の副コア１０及び第二の副コア１１はともに、できる限り内径を小さくした厚肉部１２と、副水平偏向コイル８または副垂直偏向コイル９の巻線のためのスペースを投写管装置のネック部１４との間に確保するための薄肉部１３とを備える。第一のコア１０の薄肉部１３に副水平偏向コイル８がトロイダル巻きされ、第二のコア１１の薄肉部１３に副垂直偏向コイル９がトロイダル巻きされている。このような副偏向装置７によれば、厚肉部１２での内径をできる限り小さくしているので、磁気抵抗を小さくすることができ、消費電力を低減できる。
【特許文献１】特開２００３−３３１７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図２及び図３に示した副偏向装置７は、副水平偏向コイル８及び副垂直偏向コイル９がそれぞれ第一の副コア１０及び第二の副コア１１に巻回された後、第一の副コア１０と第二の副コア１１とが組み合わされて製作される。従って、副水平偏向コイル８と副垂直偏向コイル９との間にＺ軸を中心とした回転方向の組立て誤差が生じる可能性があり、これが副偏向装置の消費電力のばらつきにつながる。これを図を用いて説明する。
【０００６】
図４は、副水平偏向コイル８と副垂直偏向コイル９との間に回転方向の組立て誤差がない副偏向装置７の正面図である。説明を分かりやすくするため、本来は見えていないが副垂直偏向コイル９を点線で示している。図示したように、Ｚ軸と直交する水平方向の軸をＸ軸、Ｚ軸と直交する垂直方向の軸をＹ軸とする。副水平偏向コイル８及び副垂直偏向コイル９に電流が流れることで、副水平偏向磁界１５及び副垂直偏向磁界１６が発生する。回転方向の組立て誤差がないので、副水平偏向磁界１５と副垂直偏向磁界１６とは直交している。
【０００７】
図５は、図４に示した回転方向の組立て誤差がない副偏向装置７による副水平偏向磁界１５及び副垂直偏向磁界１６の合成磁界１７が第一象限の電子ビーム１８に与える影響を説明するための図である。合成磁界１７によって電子ビーム１８はローレンツ力２８を受けるので、副水平偏向磁界１５及び副垂直偏向磁界１６の大きさを適当に変えることによって、電子ビーム１８を所望の位置に動かすことができる。
【０００８】
図６は、副水平偏向コイル８がＺ軸を中心としてＸ軸から角度θだけ回転して組み立てられた副偏向装置７の正面図である。副水平偏向コイル８がＸ軸から角度θだけ回転しているので、副水平偏向磁界１５ａも角度θだけ回転している。
【０００９】
図７は、図６に示した副水平偏向コイル８がＺ軸を中心としてＸ軸から角度θだけ回転して組み立てられた副偏向装置７による副水平偏向磁界１５ａ及び副垂直偏向磁界１６の合成磁界１７ａが第一象限の電子ビーム１８に与える影響を説明するための図である。説明を分かりやすくするため図５に示した回転方向の組立て誤差がない場合の副水平偏向磁界１５、合成磁界１７を破線で示している。副水平偏向磁界１５ａ及び副垂直偏向磁界１６の合成磁界１７ａは、回転方向の誤差がない場合の合成磁界１７と比べて、大きさが小さくなり、また向きが異なっている。電子ビーム１８を図５と同じ所望の方向に移動させるためには、合成磁界１７と同じ大きさで同じ向きの合成磁界が必要になる。したがって、副水平偏向コイル８及び副垂直偏向コイル９への供給電力を増大して、より強い副水平偏向磁界１５ｂ及びより強い副垂直偏向磁界１６ｂを発生させる必要がある。
【００１０】
ここでは、副水平偏向コイル８がＺ軸に対して時計回り方向に回転したときの場合について説明したが、反時計回り方向に回転したときも同じ理屈で考えることができる。但し、この場合、電子ビーム１８を所望の方向に移動させるためには、副水平偏向磁界は強くしなければならないが、副垂直偏向磁界は弱くする必要がある。
【００１１】
従って、副水平偏向コイル８と副垂直偏向コイル９との間の回転方向の組立て誤差は、副偏向装置の消費電力のばらつきにつながる。
【００１２】
本発明は、従来の上記の問題を鑑み、副偏向装置の消費電力のばらつきを抑えつつ、消費電力を低減した投写管用偏向装置およびこの偏向装置を備えた投写管装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の投写管用偏向装置は、ラスタ生成用の主偏向装置とコンバーゼンス補正用の副偏向装置とを備える。前記副偏向装置は、少なくとも副水平偏向コイル、副垂直偏向コイル、及び副コアを備える。
【００１４】
前記主偏向装置が備えられる投写管装置の管軸をＺ軸としたとき、前記副コアは前記Ｚ軸を中心軸とする略円筒形状を有する。
【００１５】
前記副コアの中心軸から前記副コアの内面までの最短距離を最短内半径Ｒｎ、前記副コアの中心軸から前記副コアの外面までの最短距離を最短外半径Ｒｇ、最短内半径Ｒｎの最短外半径Ｒｇに対する比をｒ（ｒ＝Ｒｎ／Ｒｇ）としたとき、０．７６≦ｒ≦０．８１５を満足する。
【００１６】
本発明の投写管装置は、上記の本発明の投写管用偏向装置を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の投写管用偏向装置によれば、副偏向装置の消費電力のばらつきを抑え、且つ、消費電力を低減することができる。
【００１８】
本発明の投写管装置によれば、消費電力のばらつきが小さく、且つ、消費電力の少ない副偏向装置を備えているので、消費電力のばらつきを抑え、且つ、消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
まず、本発明の一実施形態に係る投写管装置を図８を参照しながら説明する。図８に示すように、投写管装置１９は、画面表示部２０がほぼ矩形状のガラス製のパネル２１と、このパネル２１に連接された漏斗状のガラス製ファンネル２２と、このファンネル２２に連接された円筒状のガラス製のネック部２３とからなる真空外囲器を有する。ネック部２３からファンネル２２に至る外囲器の外周面上に偏向装置２９が装着されている。ファンネル２２は、ネック部２３との連接部から偏向装置２９の装着された位置までの径小部、いわゆるヨーク部２４を有する。ネック部２３内には電子ビーム２５を射出する電子銃２６が配設されている。電子ビーム２５は、偏向装置２９が発生する水平、垂直偏向磁界により水平、垂直方向に偏向され、スクリーン２７を水平、垂直走査し、これにより画像が表示される。
【００２１】
図９に本発明の一実施形態にかかる偏向装置２９の側面図を示す。この偏向装置２９はラスタ生成用の主偏向装置３０と、コンバーゼンス補正用の副偏向装置３１とからなる。図示したように、主偏向装置３０が備えられる投写管装置の管軸をＺ軸とし、Ｚ軸と直交する水平方向の軸をＸ軸、Ｚ軸と直交する垂直方向の軸をＹ軸とするＸＹＺ直交座標系を定義する。副偏向装置３１は主偏向装置３０よりも電子銃側に存在するため、副偏向装置３１が存在する位置において電子ビーム２５はＺ軸の近傍を通る。
【００２２】
図１０は副偏向装置３１の正面図である。副コア３４はＺ軸を中心軸とする略円筒形状である。図示したように、副コア３４の内外の２つの円筒面のうち、Ｚ軸に近い方（即ち、径が小さい方）の円筒面３６を内面、Ｚ軸に遠い方（即ち、径が大きい方）の円筒面３７を外面と呼ぶ。副コア３４の中心軸（これは、通常Ｚ軸と一致する）から内面３６までの最短距離を最短内半径Ｒｎ、副コア３４の中心軸（これは、通常Ｚ軸と一致する）から外面３７までの最短距離を最短外半径Ｒｇとする。ここで、「最短内半径Ｒｎ」とは、副コア３４の内面上の点のうち副コア３４の中心軸に最も接近した箇所と副コア３４の中心軸との距離をいう。また、「最短外半径Ｒｇ」とは、副コア３４の外面上の点のうち副コア３４の中心軸に最も接近した箇所と副コア３４の中心軸との距離をいう。
【００２３】
副コア３４のＸ軸が交差する位置及びその近傍に１対の副水平偏向コイル３２がトロイダル巻きされ、Ｙ軸が交差する位置及びその近傍に１対の副垂直偏向コイル３３がトロイダル巻きされている。１対の副水平偏向コイル３２は直列接続されており、１対の副垂直偏向コイル３３も直列接続されている。
【００２４】
一対の副水平偏向コイル３２に電流が流れると、副コア３４の中及び副コア３４の内側の空間３８に、副水平偏向磁界３５が閉ループを形成するように発生する。
【００２５】
前述したように、Ｚ軸方向において副偏向装置３１が存在する位置においては、電子ビーム２５はＺ軸の近傍を通る。したがって、副偏向装置３１の消費電力を効率よく低減するためには、Ｚ軸の近傍での副水平偏向磁界３５を強める必要がある。Ｚ軸近傍での副水平偏向磁界３５を強めるためには、特にＹ軸近傍において副コア３４から内側空間３８に噴出す磁界を強める必要がある。
【００２６】
副コア３４の内側空間３８に噴出す磁界の強さは、副コア３４の中を通る磁束の密度と関係があると考えられ、さらに、副コア３４中の磁束密度は、副コア３４の断面積と密接に関連すると考えられる。そこで、本発明者は、副コア３４の断面積を左右する副コア３４のＲｎのＲｇに対する比ｒ（＝Ｒｎ／Ｒｇ）と消費電力との関係を実験により調べた。結果を図１１に示す。図１１において、横軸は副コア３４の比ｒ（＝Ｒｎ／Ｒｇ）、縦軸は消費電力の指標であるＬＩ2である。ここで、Ｌは副水平偏向コイル３２のインダクタンス、Ｉは副水平偏向コイル３２の電流である。点Ｐは、従来の一般的な副偏向装置３１を示す。
【００２７】
図１１より、従来の副偏向装置３１よりも比ｒを大きくするとＬＩ2は小さくなる。これは、副コア３４の断面積が小さくなることで副コア３４中の磁束密度が増加して、副コア３４の内側空間３８に噴き出す磁束の密度が増加したからと考えられる。特に、副コア３４内のＹ軸が交差する位置及びその近傍の領域（Ｙ軸近傍領域）３９では、Ｙ軸に対して両側の磁束がぶつかり、磁束が集中するため、副コア３４の断面積を小さくする効果が現れやすい。従って、副コア３４の断面積を小さくすると、副コア３４のＹ軸近傍領域３９の付近から内側空間３８に噴き出しＸ軸を横切って通る磁束の密度は顕著に増加しやすい。このため、副コア３４の断面積を小さくすると、効率よく消費電力を低減できる。ただし、ｒが０．７６より小さいとき、従来に対するＬＩ2の減少率は５％以下であり、消費電力の低減効果が小さい。
【００２８】
また、ｒが０．８１５より大きくなると、従来に対するＬＩ2の減少率は５％以下であり、消費電力の低減効果が小さい。これは、副コア３４の断面積が小さくなりすぎるため副コア３４中の磁束密度が高くなりすぎて、副コア３４の性能限界を超えてしまうため、発熱などのエネルギーロスが増加するからである。
【００２９】
したがって、ｒが０．７６≦ｒ≦０．８１５を満足するとき、最も効率よく消費電力を低減することができ、かつ実用的であるといえる。
【００３０】
さらに、本発明では副水平偏向コイル３２及び副垂直偏向コイル３３は一つの副コア３４に巻装されている。従って、従来の副偏向装置において消費電力のばらつきの原因であった副水平偏向コイル８と副垂直偏向コイル９とのＺ軸を中心とする回転方向の組立誤差は生じない。よって、副偏向装置の不必要な消費電力の増加および減少を招くことはないので、消費電力のばらつきが小さい。
【００３１】
本発明者はＲｎ＝１５．４ｍｍ、Ｒｇ＝１９．４ｍｍの副コア３４を用いて実験したところ、従来に対して消費電力を最大約２０％低減できることを確認した。さらに１０セットの試作品を作り、繰り返して測定を行なった結果、ＬＩ2のばらつきはほとんどなく、実用上全く問題ないことを確認した。
【００３２】
なお、上記説明では副コア３４の内面は円筒面であるが、本発明はこれに限定されず、例えば、副水平偏向コイル３２及び／又は副垂直偏向コイル３３が巻装される部分の内径が拡大するように、副コア３４の内面に凹凸が形成されていても良い。
【００３３】
また、上記説明では副水平偏向コイル３２及び副垂直偏向コイル３３はいずれも副コア３４上の２箇所に巻装されていたが、本発明はこれに限定されず、例えば副水平偏向コイル３２及び／又は副垂直偏向コイル３３が３箇所以上の位置に巻装されていても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の利用分野は特に制限はないが、例えば投写型プロジェクションテレビの画像投射部に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来の投写管用偏向装置の分解斜視図
【図２】従来の副偏向装置の正面図
【図３】従来の副偏向装置の分解斜視図
【図４】従来の副偏向装置において、副水平偏向コイルと副垂直偏向コイルとの間に組み立て誤差がない場合の磁界を示した正面図
【図５】図４に示した回転方向の組立て誤差がない副偏向装置による副水平偏向磁界及び副垂直偏向磁界の合成磁界が第一象限の電子ビームに与える影響を説明するための図
【図６】従来の副偏向装置において、副水平偏向コイルと副垂直偏向コイルとの間に組み立て誤差がある場合の磁界を示した正面図
【図７】図６に示した回転方向の組立て誤差がある副偏向装置による副水平偏向磁界及び副垂直偏向磁界の合成磁界が第一象限の電子ビームに与える影響を説明するための図
【図８】本発明の一実施形態に係る投写管装置の側面図
【図９】本発明の一実施形態に係る偏向装置の側面図
【図１０】本発明の一実施形態に係る偏向装置の副偏向装置の正面図
【図１１】本発明の一実施形態に係る偏向装置の副偏向装置において、比ｒ（＝Ｒｎ／Ｒｇ）と消費電力との関係を示した図
【符号の説明】
【００３６】
２  偏向装置
３  主偏向装置
４  副偏向装置
５  バックカバー
６  センタリングマグネット
７  副偏向装置
８  副水平偏向コイル
９  副垂直偏向コイル
１０  第一の副コア
１１  第二の副コア
１２  副コアの厚肉部
１３  副コアの薄肉部
１４  ネック部
１５  副水平偏向磁界
１５ａ，１５ｂ  副水平偏向磁界
１６  副垂直偏向磁界
１６ｂ  副垂直偏向磁界
１７  合成磁界
１７ａ  合成磁界
１８  電子ビーム
１９  投写管装置
２０  画面表示部
２１  パネル
２２  ファンネル
２３  ネック部
２４  ヨーク部
２５  電子ビーム
２６  電子銃
２７  スクリーン
２８  ローレンツ力
２９  偏向装置
３０  主偏向装置
３１  副偏向装置
３２  副水平偏向コイル
３３  副垂直偏向コイル
３４  副コア
３５  副水平偏向磁界
３６  副コアの内面
３７  副コアの外面
３８  副コアの内側の空間
３９  Ｙ軸近傍領域
【図１】
2007265724.tif 000003
【図２】
2007265724.tif 000004
【図３】
2007265724.tif 000005
【図４】
2007265724.tif 000006
【図５】
2007265724.tif 000007
【図６】
2007265724.tif 000008
【図７】
2007265724.tif 000009
【図８】
2007265724.tif 000010
【図９】
2007265724.tif 000011
【図１０】
2007265724.tif 000012
【図１１】
2007265724.tif 000013